PA系統可以容許多長的延遲而不被聆聽者察覺？ 不同的應用場合可以容許多少延遲率？ 延遲率低一定比較好嗎？打從數位音頻技術第一次被運用，延遲率就一直是被討論的話題了。

如同一般Audio器材上的參數多可量化，延遲率反倒被過多不明確的行銷術語所包裝，比如low、ultra-low、imperceptible無法察覺、near-zero等。為了揭開這層神秘面紗，我們回頭來看看延遲率的數字、從文字上來理解它。

Latency延遲率代表一個器材從輸入訊號、處理、輸出訊號所需要的時間，換句話說，就是訊號通過這個器材或系統所需要的時間。如果器材本身具有類比輸出入介面，這通常包括輸入端會有的類比-數位轉換、訊號路徑上執行的處理程序、還有輸出端會有的數位-類比轉換等。

如果器材具有數位輸出入介面則會稍稍複雜些，雖然省卻了類比介面需要的前後端AD/DA轉換步驟與延遲，多出的是數位格式間傳輸的延遲率。器材的延遲通常以ms毫秒來表示，亦即1/1000秒為單位（在Audio處理用的Plugin則通常以sample來當成延遲率的單位）。不喜歡數學的人也請放心，只要使用簡單的加法，我們就能計算出信號路徑上的延遲率總和。

筆者也利用了Excel軟體，把在任職公司九太常使用的器材之Latency列表、以便能快速地加總，得出參考數據來，讓使用者能即時獲知系統的訊號路徑是否有過度延遲的問題。

公式內、每個環節都設計了下拉選單，並會自動導出器材的基本延遲率，操作上很容易。

不同的情境

不同的情境下我們可以容許到多少的延遲率？ 為求瞭解，我們需要討論一下聲波於空間傳導上，會產生的延遲 -- 也就是聲波在空氣間傳導所需的時間。聲波是以大約340公尺/每秒的速度在空氣中傳導、或是34公分/每ms（溫度15℃下），這速率會稍稍受到空間的溫、濕度所影響。

因此，在典型的中型場地，套鼓或樂器擴大器的直射音、要跨過舞台前緣進入觀眾區，約需要15 - 20ms的時間。這代表我們進行FOH系統混音、並透過PA器材輸出訊號、系統通過信號路徑所產生延遲率，應該有一定程度是可以被接受的。

反觀舞台上的樂手，他們泰半與演奏的樂器距離很近，能接受的延遲率相對低很多。歌手則因為歌聲透過骨傳導、本人幾乎是即時就聽到了，延遲率的容許度更是嚴苛。

衡量監聽系統的延遲率，通常來說，從輸入端點、經過控台、處理器、再傳送到舞台上地板監聽或是IEM，一般都會建議不要超過5ms。

數位無線系統、即使是備受推崇的品牌，也會產生令人驚訝的延遲率。Shure的SLX-D無線Mic系統會產生3.2ms的延遲，也就是說，同在監聽系統路徑上的其他器材、為了不超出5ms的總和、可容許的延遲率空間變得非常的小。就算改採用Shure旗艦級的Axient數位系統，仍舊會產生2ms的延遲，因此花更多的錢換高階的系統，或許能有更好的延遲率表現，但並非能為你爭取多很多的時間。

如上列公式的試算，在Monitor系統上使用SLX-D無線系統後，如果控台也使用數位控台的CL，後端的器材不管怎麼節省、搭配，其實多半都會超過5ms的延遲率，讓系統的選擇變得很侷限。

如上，若改用Axient無線系統、加上控台改採PM10跑96kHz，則的確可以空出一些空間、讓後端器材能有選擇。傳輸直接使用PM10的TwinLANe系統，擴大器使用Nexo的NXAmp4x4等。只是系統的整體預算就會提高非常多。這也是大部分吉他手的無線傳輸系統、或是IEM系統上，類比的無線傳輸仍舊被大量採用的原因，CP值罷。

如果使用單純使用IEM（假定是Shure的PSM1000），則延遲率上仍可以符合5ms的建議值。但如果再搭配Aviom、並採用D800採Dante迴路，就會稍稍超出0.5ms的延遲率了。

從最基本的系統骨幹--傳輸系統來看，由於類比訊號透過銅導線傳導，而電氣訊號的速度約為光速的2/3，換句話說，類比傳輸系統是以Zero Latency的延遲率在傳輸。也就是說，整個訊號傳輸的路徑上，類比的程序完全沒問題，它們並不帶來延遲率。

一旦移動到數位傳輸系統上則變複雜的多。不同的數位編碼方式有自己獨特的〝資料打包〞方式、延遲率也各自不同。

舉例而言，Midas / Behringer品牌使用的AES50傳輸系統，基本延遲率是0.063ms，這在數位傳輸系統上是相當低的。而利用IP模式的數位傳輸系統則延遲率相對稍高，因為必須依照電腦網路的規範來進行。以Dante為例，系統的預設延遲率是1ms，但可以依應用的方式加以調整（可調範圍為0.15ms到5ms）。

接收、處理、傳送

我們已經理解類比、數位傳輸系統本身的速度非常快，我們進一步來探討其間連結的器材，包括接收、處理、傳送的單元。

類比的控台、外接處理器、擴大器、或甚至無線傳輸系統，可以即時的執行它們被賦予的工作，不過一旦改用數位系統後，這句話就變的不一定了。例如，看似萬能的平價數位控台Behringer X32，會產生0.83ms的延遲率（從類比IN到類比OUT、48kHz下）。如果採用Allen&Heath的SQ或是Avantis的控台，則會有0.7ms的延遲。

如果再附加上控台與Stage I/O間的傳輸，絕大部分現代的數位控台系統應該都可以維持2ms以下的整體延遲率。這代表我們應該都可以在不使用其他外掛處理器、Plug-in情形下，維持夠低的延遲率來應付任何的混音需求，即使是用入門款的混音控台。

但如果你想用的不只是控台跟Stage I/O呢？ 類比的外掛處理器在今日仍被很多Engineer所愛用，如果以Insert I/O的方式來掛載到數位控台系統，想當然會需要通過額外的D/A與A/D轉換。Waves的外掛處理系統也是很多人喜歡採用的，一般數位控台透過SoundGrid I/O連接到Waves Server的迴路會帶來約1ms的延遲，但問題比較大的，通常是裡面使用的Plugin，其延遲率往往會加倍、或更大。

除了SoundGrid I/O系統，還有幾個路徑上可能需考慮的轉換機制會帶來甚至更長的延遲率。很多Engineer會使用輸出處理器，譬如很多人愛用的Lake LM處理器，像LM44則會添加1ms的延遲。更甚者，很多新一代的喇叭系統或是擴大器都配置有原廠的處理元件，這些也都會提升數個ms的延遲於路徑上。

一般來說，FOH系統可以容許的路徑延遲率、遠比監聽系統來的長許多。可以這樣說，只要不慢於音源直射音通過舞台前緣的時間就可以了（假定你的PA喇叭系統是置於舞台前緣）。我們無法在音源直射音加delay、拖慢它，只能想辦法讓PA喇叭輸出訊號與它差不多時間了。

假定演出場地的溫度是24℃、而表演是在一個稍深的舞台上進行，大部分直射音壓稍大的音源（套鼓、樂器音箱）離舞台前緣約10米，則計算出來直射音的延遲約28.95ms。

這就給予FOH系統有較大的容許路徑延遲率了。假定我們使用了SLX-D的無線系統，還用了CL5控台、加掛Waves與內建的Plugin（假定產生5ms的延遲率），並使用了LM44處理器、Dante系統傳輸，擴大器用Yamaha新款的PC-D等。計算下來的路徑延遲率約15.4ms，離預估的音源直射音延遲還有一段距離，我們可能還需要在輸出加delay來配合直射音的到達時間呢！

到此，我們可以下一個有用的結論：市場上有聲譽品牌的Audio器材泰半都能有可接受的低延遲率，在簡單路徑的使用狀況下基本上不會遇到問題。在大型場地執行FOH的混音，即便使用較複雜的信號串接路徑，執行上也不太會導致大問題。然而在監聽系統應用上，則要盡可能避免太複雜的串接路徑。

如果系統的延遲率有問題，降低在路徑上的串接器材數量、採用較適當的工具遠比花錢升級到更高階的器材，要來的有成本效益些呢！

Humphrey T